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纤维素范文1
纤维素不属于脂质,纤维素属糖类,属多糖。糖类可分为单糖,二糖,多糖。糖类物质并非是我们平时生活中所说的具有甜味的物质,而是指的由碳、氢、氧三种元素按Cn(H2O)m组成的化合物,故也称做碳水化合物。
糖类物质是人和动物重要的能源物质,因其能水解生成葡萄糖。如人可以吃淀粉,在人体内淀粉酶的作用下可水解得到葡萄糖,某些动物(如牛、羊、马等)可以吃草或其它含纤维素物质,纤维素在动物体内纤维素酶的作用下,也可水解得到葡萄糖。
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纤维素范文2
现代营养学家从饮食保健的角度出发,提出了多多进食纤维素的建议,并称纤维素是“第七营养素”。这对于家庭生活水平较高、饮食过精及荤多的人来说是十分正确的,因为纤维素可以帮助消化吸收和排泄,还能预防肥胖和减少糖尿病、心血管疾病及结肠癌、乳腺癌的发生。但也不是说摄入纤维素越多就越好,尤其是对于在饮食习惯上进食蔬菜并不少的国人来说,更要警惕纤维素过多带给我们的危害。
高纤维食物大多是植物性食物,人体必需的蛋白质含量很低。即使含有蛋白质,也不是优质蛋白质,而且缺少包括赖氨酸在内的人体必需氨基酸,不利于人体的生长发育和智力发育。过多进食纤维素会影响人体对食物中的蛋白质、无机盐和某些微量元素的吸收。比如吃煮、炒的黄豆,人体对蛋白质的吸收消化率最多有50%;而把黄豆加工成豆腐后,吸收率马上升到90%。其道理在于加工后破坏了豆中的纤维成分。长期大量进食高纤维食物还会导致脂肪摄入量不足,微量元素缺乏,造成骨骼、心脏、血液等脏器系统功能的损害,降低人体免疫抗病的能力。
有学者认为,食物中含过多的粗纤维成分,特别是长期摄取这类食物,易发生胃癌、结肠癌。美国有专家曾撰文报道,在中国一些生活水平^低的农村地区,结肠癌的发病率较高,这可能与其长期摄入高纤维食物有密切关系。英国医学专家曾调查了46个国家和地区,发现食用高纤维食物的国家的女性,月经初潮的年龄大大推迟。专家认为,月经初潮与体内分泌的雌性激素量多少有关。而雌性激素实际上是一种类固醇化合物,它是由体内胆固醇转化而来的。调查资料还证明,长期大量食用高纤维食物,将推迟和影响青少年的发育,并使雌性激素分泌减少导致男性降低。
吃多少高纤维素食物才真正有利于人体健康呢?营养学家建议,一个健康的成年人,每天的纤维素摄入量以10~30克为宜(纯纤维素量),饮食以六分粗粮、四分精食为宜。但在一些生活水平不高的地区,应适当减少高纤维食物量,适度增加肉类或者是代用品豆类食物的摄入量,这样才有益于健康长寿。
纤维素范文3
塞拉尼斯集团是全球领先的化工技术和特种材料公司,Clarifoil公司借助醋酸纤维业务生产的二醋酸纤维素醋片,多年来致力于二醋酸纤维素薄膜产品的研发和创新。其实,Clarifoil是上世纪40年代就已经面世的一种材料,因其具有透明度高、透气性好、弹性强等特征,英格兰德比塞拉尼斯工厂的技术员们从未停止对这项产品进行创新,不断发掘它的新用途,适用范围不仅涵盖3D眼镜和热吸塑食品容器,也包括高档包装和标签。Clarifoil公司市场部经理池萍介绍说:“Clarifoil的客户覆盖全球众多高档食品、化妆品及制药领域的印刷企业、纸箱企业、零售商、包装购买企业、出版社及设计单位等。”
Clarifoil是一种厚度为14~500微米的透明及彩色薄膜,分为亮光、哑光、半哑光表面等几种类型。人们第一眼看到Clarifoil的直观感受是色彩丰富且亮度高,有的看起来像绸缎,有的还有镜面效果,触摸起来非常细滑。这种兼顾视觉呈现和手感效果的薄膜可以令高档包装更美观、更有特色。
Clarifoil系列产品拥有不同特性。比如主要应用于冰淇淋、甜食、饼干、风味小吃等包装上的珠光膜,Clarifoil公司将其改良成为一种混合了不同颜色的透明复合膜,覆膜后仍可以看到原来底纸的颜色,同时复合膜又为包装产品添加了绝佳的光泽和颜色效果。此外,如果客户希望产品覆膜后有丝质的效果,可以选择Clarifoil公司提供的半哑光膜,其特点是具有缎面效果,可用来设计香水及高端化妆品、酒类产品的包装。最重要的是,所有Clarifoil公司出品的复合膜都拥有先进的防划痕、防标记性能,大大满足了当前高档商品对于包装完全透明且表面光滑的需求,这也使得其他薄膜企业难以望其项背。
Clarifoil能为客户带来多种价值。一方面,因其本身的木浆材质性能,Clarifoil产品可以在完成覆膜工序之后直接印刷,且吸墨性和油墨附着力都非常强,完全解决了手工贴标时会沾到油墨的后顾之忧。跟纸张一样,Clarifoil产品表面可以直接进行烫印、上胶等处理。另一方面,Clarifoil采用木浆纤维素等天然可再生资源制造而成,基材木浆中不含濒危硬木材,采自经营性林场,具有可循环使用和可堆肥的优点,可以完全降解。目前,Clarifoil在北美和欧洲市场的应用已经非常广泛,又因其可与食品接触的安全性,且透明度及透气性较好,国外的一些海鲜品包装、高档蛋糕包装都开始采用这种包装材料。
不过,Clarifoil进入中国市场不过短短十年时间,池萍说:“目前我们的客户主要是为国外一些高档产品提供包装的企业。”任何一种新产品进入市场,都会经过一个导入期,消费者需要一个认知过程,最后才能认可并忠实于产品。“只要大趋势没有问题,Clarifoil的推广和普及就不会有问题。”池萍对中国的市场前景信心满满。
纤维素范文4
THRIVE,复合原料针对的是低负荷应用,如办公家具、消费类设备、厨房用具和家庭用品,除了汽车零部件。据该公司称,与短玻璃纤维、剑麻、大麻和洋麻等天然纤维制成的复合材料相比,这种新材料具有几个优点。
注射成型周期的时间比短玻璃复合材料短的时间已经上升到百分之四十,自从新材料需要较短的包装,保持和冷却时间。质量也减少了,因为纤维素纤维密稠度低百分之四十。制成零件轻了百分之八。短玻璃复合材料非常的粗糙以及在工艺设备上难,因此纤维素纤维复合材料可以减少和磨损。复合材料的机械性能相似点包括拉伸强度和弯曲强度。
几种不同的复合材料已经用天然纤维制作了,包括在生物复合瓷砖中用椰纤维代替传统的陶瓷纤维。天然纤维提高复合材料的强度和刚度,并且减少他们的重量。与工程材料例如THRIVE相比,复合材料用天然纤维制成一批到另一批质量不一。他们也不容易吸收染料。与此相反,新材料比较容易吸收染料并且演示了批次之间的一贯的运行特性。
“THRIVE产品提供极好的流动性和薄层填充,给供应商提供相当大的设计灵活性,”Don Atkinson在新闻稿中说到,他是Weyerhaeuser的副总裁,负责纤维素纤维的市场和新产品。他继续说到:另外,THRIVE复合材料用特有的过程生产,可以允许在聚合物基体内控制分散的纤维素纤维。顾及到有一个光滑的表面,为复合塑料中自然纤维的使用开辟了新的机会。相反地,如果供应商倾向纤维可见性,他们也有这个选择权。
纤维素范文5
关键词:细菌纤维素;人工皮肤;湿性敷料
中图分类号:R322.99 文献标识码:C 文章编号:1005-0515(2013)8-021-02
细菌纤维素(Bacterial cellulose, BC)是指在不同条件下,由醋酸菌属(Acetobacter)、土壤杆菌属(Agrobacterium)、根瘤菌属(Rhizobium)和八叠球菌属(Sarcina)等中的某种微生物合成的纤维素的统称,醋酸菌属中的木醋杆菌 Acetobacter xylinum(现已更名为:葡糖醋杆菌 Glucoacetobacter xylinum)因为纤维素产率最高而被广泛用于细菌纤维素基础研究以及应用研究的模板微生物。作为一种新型纳米纤维材料,其以细菌细胞内部作为生物合成反应器,将葡萄糖小分子在酶催化作用下经过一系列复杂的变构过程最终通过β-1,4-糖苷键结合形成β-1,4-葡萄糖链由细菌系细胞侧面的催化位点挤出。β-1,4-葡萄糖链彼此之间通过分子内与分子间氢键作用,逐步、分层地形成脂多糖层、类晶团聚体、纤维素微纤并最终形成纤维素。这种材料除了与植物或海藻纤维素具有相似的化学组成外,还具有独特的物理、化学和机械性质。本文就细菌纤维素的特性及生物医学现状进行概括,重点阐述细菌纤维素在人工皮肤方面的应用进展。
1、细菌纤维素的特性
由Acetobacter、Agrobacterium、Pseudomonas、Rhizobium和Sarcina等微生物生化合成的生物纤维素――细菌纤维素(Bacterial cellulose, BC),这种材料除了与植物或海藻纤维素具有相似的化学组成外,还具有独特的物理、化学和机械性质:(1)超细网状结构。细菌纤维素是由直径3~4纳米的微纤组合成40~60纳米粗的纤维束,并相互交织形成发达的超精细网络结构。(2)细菌纤维素与植物纤维素相比无木质素、果胶和半纤维素等伴生产物,具有高结晶度(可达95%,植物纤维素的为65%)和高的聚合度(DP值2 000~8 000),赋予材料出色地力学强度以及力学韧性。(3)细菌纤维素的弹性模量为一般植物纤维的数倍至十倍以上,并且抗张强度高。(4)细菌纤维素有很强的持水能力 (water retention values, WRV)。未经干燥的细菌纤维素的WRV值高达1000% 以上,冷冻干燥后的持水能力仍超过600%。经100℃干燥后的细菌纤维素在水中的再溶胀能力与棉短绒相当;并有非凡的持水性和高湿强度。(5)细菌纤维素有较高的生物相容性、适应性和良好的生物可降解性。(6)细菌纤维素生物合成时的可调控性。其作为一种新型的天然纳米生物材料,已广泛的应用于食品、医学材料、造纸、声音振动膜等领域,细菌纤维素出色的理化特性以及良好的生物相容性使其在生物医用领域有着非常广泛的应用。
2、细菌纤维素的生物医学现状
纤维素是丰富的天然聚合物, 主要分布于植物以及真菌、藻类中。 其中,细菌纤维素(Bacterial cellulose, BC)以其独特的超细纤维网络结构、卓越的机械性能、良好的生物相容性和生物可降解性在生物医用领域引起了人们的广泛关注。自 1987 年以来,关于用细菌纤维素膜治疗烧伤、烫伤、褥疮、皮肤移植、创伤和慢性皮肤溃疡等成功病例已屡见不鲜,并且已经有用于人工皮肤、纱布、绷带等的敷料产品[1],如由Fontana 等[2]研发的细菌纤维素产品 Biofill?,已经被证明在二级和三级烧伤、烫伤、皮肤移植、慢性皮肤溃疡等皮肤损伤方面有非常显著的疗效。另外,Xylos 公司推出的由 Alvarez 等[3]研制的XCells?纤维素创伤敷料和 XCellsR抗菌创伤敷料也已在临床上得到了广泛的应用。 同时,细菌纤维素材料已经被证明可以应用在人工血管、药物载体以及引导组织再生等方面[4-6]。
随着医学的发展,人们对细菌纤维素作为一种优秀的生物材料在组织工程方面的应用进行了大量研究。其中主要包括软骨组织、血管组织、骨组织等体内组织工程以及创伤、烧伤敷料、人造皮肤修复材料等体外组织工程这两个方面。[7-11]
但是目前在国内,细菌纤维素主要作为食品添加剂、膳食纤维保健食品等低附加值产品出现在市场上。基于细菌纤维素的组织工程生物医用材料的研究与开发仍然处于起步阶段。自主研发的细菌纤维素生物医用产品几乎没有,质量也参差不齐。因此在国内市场,细菌纤维素作为诸如敷料、人造皮肤等高附加值产品存在着巨大的临床需求以及潜在市场价值。
3、细菌纤维素在人工皮肤方面的应用进展
人体皮肤是人体最大的器官,是人体的天然屏障,对维持体内环境的稳定和阻止微生物入侵起重要作用。由于意外伤害、疾病等原因引起的皮肤缺损、溃疡、创伤等始终是人类面临不可避免的问题,因此人工皮肤历来受到关注。
随着科技的发展,生活水平的提高,人们对伤口复愈原理和伤口护理过程有了更深的理解,同时也对人工皮肤提出了更高的要求,许多新型的材料已经大规模地被应用在医用敷料及人工皮肤的生产中。
目前人工皮肤的研发主要采用生物相容性较好,有一定保湿性能的生物材料,以代替传统的医用敷料。如:纤维素类,甲壳素及甲壳胺类,海藻酸类等。20世纪80年代初,Courtaulds公司把海藻酸纤维引入作为医用纱布,此后英国的Advanced Medical Solutions公司在海藻酸中混入了羧甲基纤维素钠、维生素、芦荟等许多对伤口愈合有益的材料,希望进一步改善产品的性能。这类材料的主要特点是具有高吸湿性、成胶和止血性能,对流血、流脓较多的慢性伤口比较合适,已广泛地用于植皮、压疮和腿部溃疡等伤口。这类生物材料用作敷料吸收渗出液时有两种基本的吸收机理,海藻酸是将渗出液吸入纤维之中,而甲壳胺则将其吸收在纤维之间,在一定程度上阻止液体的扩散,不利于空气的进一步流通。
然而大量研究表明细菌纤维素具有良好的体内、体外生物相容性和良好的生物可降解性。极好的形状维持性能和形状可调控性。采用细菌纤维素制成的敷料可以为伤口提供促进愈合的,良好的潮湿的环境;并且敷料可以任意裁剪,与皮肤有极好的伏贴性,具有一定的镇痛效果;其超细网状结构、优异的机械性能和抗张强度使得辅料有一定的可缝性,便于固定。因此采用细菌纤维素作为抗菌材料的基材具有以往其它生物材料、织物等无可比拟的优点,有望成为一种较理想的医用敷料。
研究中发现1、细菌纤维素具有与皮肤良好的帖附性能,其纳米效应能够根据不同创口环境“智能”调节,完全粘附在创口表面,防止感染。2、同时细菌纤维素具有吸收、释放水分的双重功能,通过简单的物理化学改性,能够进一步调控,使细菌纤维素薄膜“智能化”,根据外界环境、伤口环境的变化自动调控释放水分或吸收水分。当伤口渗出液过多时,细菌纤维素基人工皮肤可以吸收水分,达到清创的目的;当伤口为干性伤口时,细菌纤维素基人工皮肤可以释放水分,达到伤口保湿的效果,促进伤口愈合。3、根据不同的伤口特性,细菌纤维素的纳米网络结构可以负载所需的药物,并通过吸收/释放双重功效完成缓释均匀给药,实现“智能”治疗。4、细菌纤维素自身具有良好的生物相容性,纳米网络纤维既可以模拟细胞外基质,提高细胞粘附、促进细胞增殖、加快伤口愈合,又可进行生物活化,制备仿真皮肤。
4、展望
以医用细菌纤维素纤维基人工皮肤的制备工程化为目标,制备具有良好生物相容性、动态保湿、缓释给药、阻菌抗菌的细菌纤维素基系列“智能”人工皮肤,满足不同皮肤创伤临床治疗需要。开发价廉、安全、高效的细菌纤维素基人工皮肤,为细菌纤维素在医用领域进一步应用创造条件。
参考文献:
1.Czaja W, Krystynowicz A, Bielecki S, et al. Microbial cellulose the natural power to heal wounds [J]. Biomaterials,2006,27:145-1
2.Fontana JD, de Sousa AM, Fontana CK, et al. Acetobacter cellulose pellicle as a temporary skin substitute [J]. Appl Biochem Biotechnol, 1990,24-25:253-264.
3.Alvarez O, Patel M, Booker J, et al. Wounds: a compendium of clinical research and practice [J]. 2004,16:224-233.
4.Klemm D, Schumann D, Udhardt U, et al. Bacterial synthesized cellulose-aetificial blood vessels for microsurgery [J]. Prog Polym Sci,2001,26:1561-1603.
5.Mello LR, Feltrin LT, Neto PTF, et al. Duraplasty with biosynthetic cellulose: an experimental study [J]. J Neurosurg,1997,86:143-150.
6.dos Anjos B, Novaes AB Jr, Meffert R, et al. Clinical comparison of cellulose and expanded polytetrafluoroethylene membranes in the treatment of class II furcations in mandibular molars with 6 month re-entry [J]. J Periodontol,1998,69(4):454-459.
7.马霞,陈世文,王瑞明.纳米材料细菌纤维素对大鼠皮肤创伤的促愈作用[J].中国临床康复,2006,10(37):45-47.
8.Klemm D, Schumann D, Udhardt U, et al. Bacterial synthesized cellulose-artificial blood vessels for microsurgery [J]. Prog Polym Sci,2001,26:1561-1603
9.Bodin A, Concaro S, Brittberg M. Bacterial cellulose as a potential meniscus implant [J]. J Tissue Eng Regen Med,2007,1:406-408.
10.Backdahl H, Helenius G, Bodin A. Mechanical properties of bacterial cellulose and interactions with smooth muscle cells [J]. Biomaterials, 2006,27:2141-2149.
纤维素范文6
关键词:纤维素纤维;抗渗性能;抗冻性能;抗裂性能;耐久性
中图分类号:U444文献标志码:A文章编号:
1672-1683(2015)001-0096-03
Research on durability of High-strength cellulose fiber reinforced concrete
LIU Jie1,ZHANG Jian-feng2,PENG Shang-shi2,XIAO Kai-tao2
(1.Construction and Administration Bureau of South-to-North Water Diversion Middle Route Project,Beijing 100038,China;2.Changjiang River Scientific Research Institute,Wuhan 430010,China)
Abstract:Efect of cellulose fiber on permeability resistance,freeze-thaw resistance,and early cracking resitance of high-strength concrete was investigated in this paper.The experimental results indicate that permeability resistance are improved and inhibited because of the addition of cellulose fiber.The freeze-thaw resistance was scarcely changed,but the plastic cracks of the concrete during the early period are inhabited which mean that freeze-thaw resistance are improved.When the water-cement ratio is the same,there are almost no changes on concrete durability of different the largest particle size of aggregate.
Key words:cellulose fiber;permeability resistance;freeze-thaw resistance;cracking resitance;durability
1概述
南水北调是优化我国水资源配置,促进经济社会可持续发展的重大战略性基础工程。大型输水渡槽作为关键的控制性工程,其结构不仅要有足够的强度和承载力,还应具有良好的抗裂、抗渗和抗冻等耐久性能。南水北调中线湍河渡槽作为世界上最大的U型输水渡槽工程,其对渡槽混凝土的耐久性能要求更高。但高强混凝土由于水泥用量大,水胶比低,使得混凝土的温度收缩和自收缩大[1-2],这将导致混凝土结构极易开裂。混凝土一旦出现裂缝,就会破坏结构的完整性,降低混凝土的耐久性[3]。
纤维素纤维作为一种新型的工程用纤维,与传统的聚丙烯等合成纤维相比,其直径和比表面积更小,因此其与水泥浆体的黏结力更强;此外纤维素纤维作为一种木质纤维,本身就具备极好的亲水性,在新拌混凝土中能够吸附一部分自由水,而且纤维基体内部有天然空腔,能够储存一定量的自由水,在水泥水化的过程中,这两部分水分会缓慢释放,促进水泥继续水化,补偿混凝土的收缩[4];此外纤维素纤维的抗拉强度和弹性模量也比传统的合成纤维更大。本文结合南水北调中线干线湍河渡槽工程,研究掺纤维素纤维高强混凝土的抗渗、抗冻和抗裂等耐久性能,以为掺纤维素纤维高强混凝土更广泛应用提供一定的技术依据。
2原材料及配合比
2.1原材料
试验水泥采用中国联合水泥集团邓州中联水泥公司生产的“中联”牌42.5普通硅酸盐水泥,水泥物理性能试验结果见表1;粉煤灰为河南鸭河口粉煤灰开发有限公司生产的I级粉煤灰,粉煤灰品质检验结果见表2;细骨料为天然砂,取自湍河渡槽工程施工现场张坡砂场,粗骨料为人工碎石,取自鄂沟西石料场;外加剂采用上海马贝建筑材料有限公司生产的SP-1聚羧酸减水剂和PT-C1引气剂。
试验采用上海罗洋新材料科技有限公司生产的UF500纤维素纤维。纤维性能检测结果见表3。
2.2配合比
混凝土设计强度等级为C50,水胶比为0.30,二级配混
表1水泥的物理性能
表2粉煤灰品质检验结果
表3纤维检测结果
凝土骨料组合选择为中石∶小石=55∶45,由于渡槽的配筋密集,钢筋间距较小,为了更好的满足现场浇筑要求,因此还选择骨料最大粒径为30 mm和25 mm的配合比,骨料最大粒径为30 mm或25 mm时,中石∶小石=50∶50,具体配合比见表4。
表4混凝土配合比
3试验结果及分析
3.1纤维素纤维对混凝土力学性能的影响
不同配合比的混凝土抗压强度、轴拉强度、极限拉伸值和拉压比结果见表5。从表中可知,掺入纤维素纤维后,抗压强度基本无明显变化,7 d轴拉强度则提高了7%,28 d轴拉强度则提高了4%,7d极限拉伸值基本相同,28 d极限拉伸值则提高了10%;7 d拉压比提高了8%,28 d拉压比仅提高了3%;随着骨料最大粒径的降低,28 d龄期的拉压比也有降低的趋势。实际上拉压比和极限拉伸值在一定程度上表征了混凝土的抗裂性能,一般认为极限拉伸值和拉压比越大,混凝土的抗裂性能越好,而掺入纤维素纤维的混凝土拉压比和极限拉伸值都有一定的增加,说明纤维素纤维对提升混凝土抗裂性能是有利的。
表5混凝土力学性能试验结果
3.2纤维素纤维对混凝土抗渗性能的影响
混凝土28 d龄期的抗渗性能部分试验结果见表6。试验结果表明,掺入纤维素纤维后,混凝土的渗水高度和相对渗透系数都有一定程度的降低,渗水高度降低了20%,相对渗透系数降低了约36%,降低幅度并不是很大主要是由于高强混凝土胶凝材料用量大,本身就比较密实。相同水胶比,不同骨料最大粒径的混凝土抗渗性差别不大,其中最大粒径为20 mm的混凝土抗渗性最好。
由此可见,掺入纤维素纤维可以明显改善高强混凝土的抗渗性能,这主要是因为纤维的掺入增加了拌和料的刚性,减少集料沉降,减少了泌水通道的形成,增加了流体由泌水通道进入混凝土内部的难度[5];此外,纤维还能限制混凝土基体收缩,阻止微裂缝的形成与扩展,并且还能改善孔结构,增加混凝土基体的密实程度,从而提高其抗渗透能力[6]。而且纤维素纤维内部特有的天然空腔,能够储存一定量的自由
表6混凝土抗渗性能试验结果
水,在水泥水化的过程中,这两部分水分会缓慢释放,促进水泥继续水化,补偿混凝土的收缩。N.Banthial等人[7]系统研究了混凝土试件在不受压力荷载、受不同压力荷载作用下,纤维素纤维对混凝土的抗渗性能的影 响。其研究结果表明:在不受压力荷载作用下,纤维素纤维的掺入能够明显降低混凝土的渗透性能;在受压力荷载作用下,当压力 从0增加到0.3(为试件的抗压强度)时,素混凝土与纤维素纤维混凝土的渗透性都明显降低;随着压力的增加并超过一临界值时,素混凝 土的渗透性快速明显增加,纤维素纤维混凝土的渗透性虽然也增加,但是其抗渗性还是要优于 相应不加压力荷载的情况 。
3.3纤维素纤维对混凝土抗冻性能的影响
混凝土28 d龄期的抗冻性能部分试验结果见表7。试验结果表明,混凝土的质量损失率随冻融循环次数的增加而增大,相对动弹模量随冻融循环次数的增加而降低,掺入纤维素纤维后,混凝土的质量损失率和相对动弹模量基本没有变化,说明在冻融循环初期,尤其是200次循环前,纤维素纤维对改善混凝土抗冻性能的作用并不显著,这是因为早期混凝土的初始缺陷对其抗冻性能的影响要比纤维明显。相同水胶比,不同骨料最大粒径的混凝土抗冻性差别不大。
表7混凝土抗冻性能试验结果
3.4纤维素纤维对混凝土抗裂性能的影响
混凝土抗裂性的平板试验装置及测试方法最早由日本大学笠井芳夫(Yoshio KASAI,1976年)和美国圣约瑟(San Jose)州立大学的kraai(1985年)提出[8],此后平板试验装置的尺寸有所变化。在对混凝土因塑性收缩和干燥收缩而引起开裂问题的研究中,美国密西根州立大学Parviz Soroushian等人采用了一种弯起波浪形薄钢板提供约束的平板式试验装置。此方法也被ICC-ES推荐为检测合成纤维混凝土抗裂性能的标准方法(AC 32-2003)。
混凝土平板法抗裂试件的试验结果见表8,平板法试件
表8混凝土平板法抗裂试验结果
的开裂参数见表9。
表9混凝土平板法试件的开裂参数
试验结果表明,掺入纤维素纤维后,混凝土的开裂时间延后了40 min,最大裂缝宽度减小达60%以上,平均开裂面积减少70%,单位面积的裂缝数目减少50%,单位面积的开裂面积降低更是降低85%,抗裂等级也明显提升,这说明可有效抑制混凝土早期塑性收缩,提高混凝土的抗裂性能。相同水胶比,不同骨料最大粒径的混凝土抗裂性能之间相差较小。一方面这是因为存在于混凝土表层的纤维阻止了表面水分的迁移,从而降低了毛细管失水收缩形成的毛细管张力;另一方面数量众多的纤维在混凝土中形成了三维乱向分布,纤维与水泥基之间的界面黏结力、机械咬合力等增加了混凝土塑性和硬化初期的抗拉强度[10],从而有效地抑制早期收缩裂缝的产生和发展。
4结论
(1)纤维素纤维的混凝土拉压比和极限拉伸值都有一定的增加,其中极限拉伸值的增加幅度较大,可达到10%;抗渗性能也能得到明显改善,渗水高度降低了20%,相对渗透系数降低了约36%,但对混凝土早期抗冻性能的作用不明显。
(2)纤维素纤维能推迟混凝土开裂时间、减少开裂面积和裂缝数目,有效抑制混凝土早期塑性收缩,提高混凝土的抗裂性能。
(3)相同水胶比,不同骨料最大粒径的混凝土对混凝土力学性能、抗渗性能、抗冻性能和抗裂性能影响较小。
参考文献:
[1]
覃维祖.混凝土的收缩、开裂及其评价与防治[J].混凝土,2001(7):3-7.
[2]李北星,周芳,王长德,夏京亮.纤维素纤维对渡槽C50混凝土的性能影响[J].混凝土,2010(5).
[3]杨华全,李文伟.水工混凝土研究与应用[M].北京:中国水利水电出版社,2005.
[4]李光伟.纤维素纤维在水工抗冲磨高性能混凝土中的应用[J].水利水电技术,2011(10):124-127.
[5]Zollo,R.F.,Ilter,J.A.and Bouchacourt,G.B.,“Developments in Fibre Reinforced Cementand Concrete”,Proc .RILEM Symposium,FRC86 (Ed .Swamy et a1.),1986(1).
[6]邓世杰,张杰,唐儆泽,等.纤维对混凝土抗渗性能及硬化水泥浆体孔结构的影响[J].港工技术,2007(3):34-37.
[7]N Banthia,A Bhargava.Permeability of stressed concrete and of fiber reinforcement.
[8]Paul P.Kraai.A proposed test to determine the cracking potential due to drying shrinkage of concrete.Concrete Construction.September,1985:75-778.